[發(fā)明專利]一種基于泊松曲面重建算法修復(fù)三維模型缺失信息的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110053348.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN112802178A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 華燕;蔡張花;陳佳;成飛;陳輝;伍佰軍;王薇;陳寒鈺;劉值成;應(yīng)曼華;金淋;謝國秀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江華云信息科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T17/00
• 分類號(hào): G06T17/00
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 項(xiàng)軍

1.一種基于泊松曲面重建算法修復(fù)三維模型缺失信息的方法，其特征在于，包括：

檢測(cè)三維模型是否含有缺失信息；

計(jì)算含有缺失信息的三維模型缺失邊界的法向量；

基于三維模型缺失邊界的法向量通過泊松曲面重建算法修復(fù)缺失信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于泊松曲面重建算法修復(fù)三維模型缺失信息的方法，其特征在于，所述檢測(cè)三維模型是否含有缺失信息包括：

對(duì)有n個(gè)點(diǎn)的模型，模型中剖分三角形個(gè)數(shù)為X和，模型中剖分三角形邊的總數(shù)為Y，m為邊界節(jié)點(diǎn)數(shù)，h為不閉合空洞總數(shù)，則：

三維模型含有缺失信息滿足以下表達(dá)式：

X＝2n-m+2H-2；

Y＝3n-m+3H-3；

三維模型完整信息滿足以下表達(dá)式：

X＝2n-m+2H-4；

Y＝3n-m+3H-6。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于泊松曲面重建算法修復(fù)三維模型缺失信息的方法，其特征在于，所述檢測(cè)三維模型是否含有缺失信息包括：

獲取三維模型后，遍歷其所有邊及剖分三角形，統(tǒng)計(jì)邊總數(shù)Y及剖分三角形個(gè)數(shù)為X，頂點(diǎn)總數(shù)n；

如果邊總數(shù)Y小于頂點(diǎn)總數(shù)n-1，則為異常模型；

如果滿足邊總數(shù)Y*2等于剖分三角形個(gè)數(shù)X*3，則該三維模型為閉合模型；

如果滿足邊總數(shù)Y*2大于剖分三角形個(gè)數(shù)X*3，則該三維模型含有缺失信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于泊松曲面重建算法修復(fù)三維模型缺失信息的方法，其特征在于，所述計(jì)算含有缺失信息的三維模型缺失邊界的法向量包括：

計(jì)算三維模型缺失邊界已知頂點(diǎn)法向量，已知缺失邊界的任意頂點(diǎn)為P_{任意點(diǎn)}＝{x，y，z}，預(yù)設(shè)法向量為N＝{a，b，c}，P_{任意點(diǎn)}為預(yù)設(shè)平面上的任意參考點(diǎn)，則滿足以下條件：

(P_{任意點(diǎn)}-P_{參考點(diǎn)})·N＝0；

已知不閉合邊界點(diǎn)的集合，則點(diǎn)集合的法向量為：

其中，n表示已知不閉合邊界點(diǎn)的數(shù)量。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于泊松曲面重建算法修復(fù)三維模型缺失信息的方法，其特征在于，所述基于三維模型缺失邊界的法向量通過泊松曲面重建算法修復(fù)缺失信息包括：

建立八叉樹關(guān)系：根據(jù)三維模型缺失邊界的法向量劃分網(wǎng)格，并定義八叉樹，并細(xì)分八叉樹使得新的采樣點(diǎn)都落在深度為P_deep的葉節(jié)點(diǎn)；

定義函數(shù)函數(shù)空間：針對(duì)八叉樹的任意節(jié)點(diǎn)定義空間函數(shù)F，使用向量場(chǎng)V逼近近似的梯度空間后進(jìn)行三次條樣差值：

對(duì)于任意點(diǎn)p，定義為向內(nèi)的表面法向量，F(xiàn)(q)為一個(gè)高斯平滑濾波器：

其中σ為濾波寬度參數(shù)，控制濾波作用范圍，q為參考點(diǎn)；

Fp(q)＝F(q-p)為F沿p方向的平移，定義χ_M為三維模型的指標(biāo)函數(shù)，用χ_M*F的導(dǎo)數(shù)來近似，得到：

泊松求解：向量空間和指示函數(shù)χ滿足將式兩邊求導(dǎo)，就得到了拉普拉斯方程：